智慧课堂视角下促进深度学习的教学设计

本栏目责任编辑：王力
计算机教学与教育信息化
智慧课堂视角下促进深度学习的教学设计
李姝姝
（重庆师范大学计算机与信息科学学院，重庆401331）
摘要：深度学习作为一种提倡培养学生问题解决能力、高阶能力，发展学生批判性思维的学习方法，近年来引起了越来越
多的关注。

在当今寻求技术与教学的双向融合的过程中，如何利用技术促进学生深度学习已成为必须重视和思考的问题。

本研究从智慧课堂和深度学习的内涵出发，分析了智慧课堂与深度学习的特征，构建了智慧课堂视角下促进学生深度学习的教学结构，具体描述了每个教学流程对促进深度学习的策略。

关键词：深度学习；智慧课堂；教学结构；教学策略中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1009-3044(2021)11-0138-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：
1智慧课堂的内涵与特征
1.1智慧课堂的内涵
智慧课堂的出现是技术与教学深度融合的必然结果。

顾建芳认为，智慧课堂是以学生为主体，以能力为重点，以素养为
目标的课堂[1]。

祝智庭认为，智慧课堂是利用信息技术的力量，创造一个智慧的学习时空环境，旨在促进学习者智慧的全面、协调和可持续发展[2]。

钟绍春认为，智慧课堂是在信息技术支持下的新型课堂，以主动、轻松、高效的教学方式为根本途径，其基本目标是培养学生的智慧[3]。

刘邦奇认为，智慧课堂是以先进的理论为指导，利用智能技术打造一个智能、高效的，能够促进学生核心素养发展课堂[4]。

基于以上论述，笔者认为智慧课堂是以建构主义学习理论、活动理论等学习理论为指导，以智能技术为支撑，以促进学生核心素养为目标，通过构建一个智慧的学习环境，将技术与教学双向深度融合，改革教学方式，创新教学模式，重塑教学流程，真正实现个性化教学的课堂。

1.2智慧课堂的特征
与传统课堂相比，智慧课堂更注重学生的积极参与、亲身体验和交流合作；更注重教师的策略优化、资源推送和支持学习。

本研究认为智慧课堂主要有以下四个特征：
1）追踪学习过程
学生已经成为课堂的主体，教师可以依托新兴的智能信息技术，借助教学平台，能够获取每位学生的学习轨迹、认知水平、学习行为等过程性数据，也能全面记录学生的学习能力、学习偏好、学习风格等个性化数据。

通过对学习数据的智能化挖掘、分析，实现对学习过程的实时监控，教师能更好地诊断每位学生的学习效果和存在的问题，制定有针对性的教学策略，以
支持学生的适应性学习和全过程学习。

2）推送个性资源
与传统课堂中教师先制定教学目标，再确定教学方法不同，智慧课堂可以帮助教师提供个性化指导与适切性干预，教师根据智能技术分析出来的学生学习的过程性数据和个性化数据，针对学生的认知状态和起点水平情况，在预设教学目标和教学方法的基础之上，推送个性化的学习资源，帮助学生改善学习效果。

3）促进交流互动
智慧课堂不仅能够分析学习者的个性化数据，推送个性化的学习资源，给予个性化的学习指导，还可以培养学生的交流、互动、协作能力[5]。

智慧课堂打破传统课堂的界限，把智能技术和智慧终端设备应用在了教学之中，这样可以实现时间、地点、对象和形式的多样化，使交流互动、协同合作更立体化。

在交流合作时，不局限于同一学习环境和学习时间，运用多种交流工具和方式，在师生、生生、学生与平台、教师与平台之间形成一对一、一对多、多对多地持续交流与信息交互。

4）即时反馈评价
传统课堂对学生的评价是一个有一定延时的总结评价，而智慧课堂中对学生的评价是基于过程的、即时性的评价。

课前，根据大数据技术分析学生学习行为数据，描绘个性化的知识图谱，能够诊断性评价学生的预习效果以及存在的问题；课中，根据学生的提问、交流、合作、反馈等持续性的行为进行过程性评价；课后，将根据学生的作业完成、梳理总结、问题提出等情况进行总结性评价。

通过课前、课中、课后的数据跟踪和分析，教师能清楚学生掌握知识的情况和学生的学习方式偏好，更好地处理学生学习的过程与结果，从而实现发展性的评价，发挥教师的教学智慧，促进学生素质的发展。

收稿日期：2020-10-29
作者简介：李姝姝（1997—），女，四川巴中人，硕士，主要研究方向为智慧教育。

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第17卷第12期(2021年4月)
2深度学习的内涵与特征
2.1深度学习的内涵
深度学习是美国学者Ference Marton 和Roger Saljo 于1976年，基于学生阅读实验，针对孤立记忆知识的浅层学习，而提出来的一个关于学习有深浅层次之分的概念[6]。

拉姆斯登（Rams⁃den ）认为，浅层学习充其量是没有质量的定量变化，而深层次
学习是质和量的积累（质变）[7]。

约翰·比格斯(Biggs)从认知心理学的角度分析了大学生的学习动机和学习策略，然后详细描
述了浅层学习法和深层学习法[8]。

随着教育信息化的发展，21世纪技能的推出，核心素养框架的发布，国内学者也逐渐开始研究能够发展学生高阶思维的深度学习。

上海师范大学黎加厚教授于2005年发表了《促进学生深度学习》的文章，文中指出：深度学习是在学习的基础上，学习者可以批判性地学习新的思想和事实，并且可以将现有知识转移到新情况中，做出决策和解决问题的学习[9]。

2.2深度学习的特征
浅层学习强调记忆和对知识的简单理解，而深度学习是以浅层学习为基础，强调知识整合和全面运用。

本研究认为深度学习主要有以下四个特征：
1）注重批判思维发展
深度学习是一种基于理解的学习，强调没有绝对正确的知识，要求学习者要对任何材料都抱有一种批判和质疑的态度，主动积极地、批判性地看待新知识，并把它们纳入原有的认知结构中，通过质疑辨析、深入思考、自我批判加深对深层知识和复杂概念的理解，得到知识强化，并在此基础上建构新的知识。

2）促进知识整合建构
学习知识的整合包括两个方面：一是内容本身的整合；二是学习过程的整合。

内容整合意味着深度学习强调知识的整合，将新知识与旧概念联系起来，执行整合过程，整合原有认知结构，以及理解和使用新知识。

过程整合是指将浅层学习到的、孤立无联系的知识利用思维导图、表格等方式进行梳理描绘，通过在激活的先前知识和获得的新知识之间建立联系来促进知识的理解和长期保存。

3）强调知识迁移运用
深度学习不同于浅层学习对知识的简单理解和记忆，它强调学习者在真实的学习环境中获取知识，要求对知识有深入理解，强调能够通过类推和理解来推断，以及在新的学习环境中从不同角度反复思考和深入思考的能力，分析和判断差异的能力，并在原有认知结构的基础上，迁移运用所学的知识。

如果学到的知识不能在新的情况下迁移运用，那么学习者的学习就是简单的复制，机械的记忆和肤浅的理解，仍停留在浅层学习的水平上。

4）面向实际问题解决
知识加工的结果便是能够利用整合过后的知识，迁移运用到新的情境中，去解决新情境中的问题。

深度学习的一个重要目标就是要求学生在实践中学习、理解和提高，解决现实世界中的真实问题。

为了解决这种结构不良的领域中的问题，我们不仅需要掌握原理及其相应领域，还必须使用这些原理来分析
和创造性地解决问题。

3智慧课堂视角下促进深度学习的教学结构
在智慧课堂视角下的教学结构中，教学要素不仅仅是指教师、学生、教学内容和教学媒体等，应该包括打破传统课堂的界限，促成时间、地点、对象和形式的多样化，具有智能技术和智慧终端设备的工具库；包括能够记录学生的学习轨迹、认知水平、学习行为等过程性数据，也能全方位记录学生的学习能力、学习偏好、学习风格的数据库；包括文本、图片、视频、动画等类型素材，学习任务列表、课程计划、PPT 课件、微课等材料资源，以及任务布置、项目探究、生生评价、梳理总结等活动资源的资源库。

智慧课堂作为一种新的教学形态，为了能更好地追踪学生的学习路径，即时评价学习效果，从而为学生推送适切性的个性化资源，以此达到更好的学习结果，促进学生深度学习，需要有智能工具的支撑。

基于信息技术学习平台的智慧课堂教学结构应该是开放的、动态的、多样化的、个性化的、可调控的、可交互的。

图1为智慧课堂视角下促进深度学习的教学结构。

从智慧课堂的角度来看，教学结构主要分为三个阶段：课
前，课中和课后。

教师利用信息技术学习平台的强大功能，为学习者提供个性化的学习途径，从而优化教学设计，通过这种方式，实现发展学习者的高阶能力，促进深度学习和培养核心
素质的目标。

图1智慧课堂视角下促进深度学习的教学结构
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3.1课前：预习分析，以学定教
课前，教师根据课程标准和教学目标，结合对学生特点的分析，设计教学过程，创建预习资源，通过将学习材料上传到学习平台，并发布简单的学习任务，使学生可以在不受时间和空间限制的情况下进行带有任务的课前准备活动，从而更好地提高预习效果。

设计课前预习环节，目的就是为了让学生结合旧知，理解新的知识，进行知识的整合。

传统的课前预习主要存在两个问题：首先学生是否预习，预习时长是多久，预习效果如何，这些都具有很大的自由性和不可控性，教师难以掌握，让预习环节的设置价值大打折扣；其次，教师备课和学生预习是彼此独立的，此过程中出现的所以问题都无法及时传达和解决，交流互动难以得到保障，导致出现教与学不对等的现象。

信息技术学习平台作为一种智慧教学工具，学生可以通过平台登录账号，下载学习资源，回放微视频，标注疑问点，发现问题，上传预习习题等一系列操作，完成课前预习；教师借助学习平台的大数据和数据分析等技术，统计与学习相关的数据，分析学生的观看情况、答题情况和交流的情况，能更好地了解学生的当前预习情况，掌握学生的困惑和困难，总结学生在预习过程中存在的问题，优化教学设计，重新制定教学计划，以学定教，确保下一阶段的高效教学。

3.2课中：实时反馈，互动教学
课中是智慧课堂教学活动的核心，它强调学生的主体地位。

在智慧课堂中，教师不再是领导者，而是协助者，学生不再是倾听者，而是学习活动的中心，教师和学生一起探究知识，发展能力，激发情感，师生之间是一种互动教学的关系。

传统课堂的互动，一般是指课堂上师生之间的言语互动，但智慧课堂的互动是借助了学习平台的弹幕投稿功能，在互动过程中实现师生之间高效，即时，多维地互动，促进深度学习结果的产生。

在课中开始时，教师根据教学设计，可以按照预习情况、学习风格或者随机分组的方式将全班同学分为每3-5个人的小组，并利用信息技术学习平台推送学习任务单，发布小组任务。

学生形成学习小组后，接收学习任务，运用知识对任务进行分析，确定研究思路，协作探究。

在此过程中，学生可以通过学习平台的弹幕、投稿功能，发送小组的疑问，教师可以直接通过平台的实时反馈，对探究过程进行指导，别的同学也可以用弹幕的方式帮助解答，这样的互动，还加进了教师和学生，学生和学生之间的联系。

通过这种协作和交流方式完成作业后，小组团队将完成的结果上传到学习平台，学生展示并共享探究成果，然后老师针对常见问题进行答疑，就重难点问题进行讲解。

最后，为了确保课堂学习的有效性，应对每次课程的课堂核心内容进行测试，教师通过教师端推送测试题，学生通过学习平台接收测试问题，提交测试结果，让知识得到及时地巩固内化。

3.3课后：拓展研究，个性辅导
每个学生的认知水平，学习能力和学习偏好都不同，在课
堂上接受知识的能力也有所不同，如果给每位学生分配相同的
作业，也只是解决共性问题，无法适应学生的个人差异。

在课
前和上课期间，智能课堂将保留学生整个学习过程的数据，教师可以根据观察到的每个学生的学习情况，结合由学习平台构建的个性化知识图谱，绘制学习者的个性化学习路径，针对个体差异和团队共性，推送个性化拓展资源，发布课后练习和小组创新任务。

学生通过教师提供的学习资源完成课后习题，遇到问题可以通过社交软件、学习平台，向教师或同学交流讨论，使得在学习过程中的问题能够及时得到解决，从而达到自我提升，并和小组共同完成创新型任务，提升沟通交流能力。

在学生提交的作业中，可以直接由学习平台判断客观问题，教师纠正主观问题，然后结合学生个性化知识图谱，针对知识薄弱点给出意见，可以利用学习平台，通过文字、语音或者录制视频的方式反馈给学生，这种个性化的辅导方法更加直观和即时，使学生可以及时检查作业并在线与老师交流，更正作业，进行总结反思。

从而促进学生沟通能力的提高和批判性思维的发展。

4结语
本研究关注智慧教育理念，对智慧课堂和深度学习的核心内涵与特征进行了梳理总结。

随后，从智慧课堂的视角，贯穿整个教学流程，深入辨析了智慧学习平台使能的深度学习。

在此基础上，针对课前、课中、课后的教学活动特征，利用学习平台的大数据技术支持，以实现智慧课堂中技术与学习的双向融合。

最后，结合智慧课堂环境的功能特性，构建了能够促进学生深度学习的教学结构，从而为智慧课堂引领下深度学习的良性创新发展提供借鉴。

然而，智慧课堂引领下必将衍生出一系列的新兴技术，如何利用这些技术评价深度学习结果是我们后续要解决的首要问题。

参考文献：
[1]顾建芳.小学智慧课堂的内涵及实践策略[J].上海教育科研,
2017(10):65-67,96.
[2]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012,33(12):5-13.
[3]唐烨伟,庞敬文,钟绍春,等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育,2014(11):23-29.[4]吴晓如,刘邦奇,袁婷婷.新一代智慧课堂:概念、平台及体系架构[J].中国电化教育,2019(3):81-88.
[6]安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程教材教法,2014,34(11):57-62.
[7]彭红超.智慧课堂环境中的深度学习设计研究[D].华东师范大学,2019.
[8]Biggs J.Individual differences in study processes and the Qual⁃ity of Learning Outcomes[J].Higher Education,1979,8(4):381-394.
[9]何玲,黎加厚.促进学生深度学习[J].现代教学,2005(5):29-30.
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